光刻胶的分类

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硅片制造中，光刻胶的目的主要有两个：（1）将掩模版图形转移到硅片表面顶层的光刻胶中；（2）在后续工艺中，保护下面的材料（例如刻蚀或离子注入阻挡层）。

分类

光刻胶的技术复杂，品种较多。根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。图1是正性胶的显影工艺与负性胶显影工艺对比结果示意图 [2] 。

负性光刻胶原理

又称光致抗蚀剂，是一种由感光树脂、增感剂（见光谱增料）和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。

原理

光刻胶在接受一定波长的光或者射线时,会相应的发生一种光化学反应或者激励作用。光化学反应中的光吸收是在化学键合中起作用的处于原子外层的电子由基态转入激励态时引起的。对于有机物，基态与激励态的能量差为3~6eV，相当于该能量差的光(即波长为0.2~0.4μm的光)被有机物强烈吸收，使在化学键合中起作用的电子转入激励态。化学键合在受到这种激励时，或者分离或者改变键合对象，发生化学变化。电子束、X射线及离子束(即被加速的粒子)注入物质后，因与物质具有的电子相互作用，能量逐渐消失。电子束失去的能量转移到物质的电子中，因此生成激励状态的电子或二次电子或离子。这些电子或离子均可诱发光刻胶的化学反应。

光刻胶的主要技术参数

1．灵敏度（Sensitivity）

灵敏度是衡量光刻胶***速度的指标。光刻胶的灵敏度越高，所需的***剂量越小。单位：毫焦/平方厘米或mJ/cm2。

2．分辨率（resolution）

区别硅片表面相邻图形特征的能力。一般用关键尺寸（CD，Critical Dimension）来衡量分辨率。形成的关键尺寸越小，光刻胶的分辨率越好。

光刻胶的分辨率是一个综合指标，影响该指标的因素通常有如下3个方面：

(1) ***系统的分辨率。

(2) 光刻胶的对比度、胶厚、相对分子质量等。一般薄胶容易得到高分辨率图形。

(3) 前烘、***、显影、后烘等工艺都会影响光刻胶的分辨率。

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为什么现在还有人使用负性胶

划分光刻胶的一个基本的类别是它的极性。光刻胶在***之后，被浸入显影溶液中。在显影过程中，正性光刻胶曝过光的区域溶解得要快得多。理想情况下，未***的区域保持不变。负性光刻胶正好相反，在显影剂中未***的区域将溶解，而***的区域被保留。正性胶的分辨力往往是较好的，因此在IC制造中的应用更为普及，但MEMS系统中，由于加工要求相对较低，光刻胶需求量大，负性胶仍有应用市场。

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